CN100476645C - 用于自动化工业处理的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种系统和方法，促进工业控制器环境中自动化制造过程，其中在一个方面提供用于自动化工业处理的系统。系统包括一个处理器，它确定基于类的方法的多个属性，以便促进各种自动化工业控制操作。规则组件解决处理器如何将属性应用于自动化工业控制操作。规则组件可以包括绑定组件，绑定组件还可包括绑定要求组件和绑定偏好项组件，它们用于处理属性。

Description

用于自动化工业处理的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及工业控制系统，且特别是涉及使工业自动设备能够在运行时间基于属性声明和可配置规则(用于相对于这类声明自动确定可用设备)被自动选择的系统和方法。

背景技术

工业控制器是专用计算机，它用于控制工业过程，制造设备，以及其它工厂自动化，诸如数据收集或者网络化系统。控制器常常与其它计算机系统合作工作，以形成一个环境，大部分现代和自动化制造操作通过这个环境发生。这些操作包括从诸如炼钢制造之类的材料的前端处理，制造到诸如汽车制造之类的包括组装经预处理的材料的更复杂的制造过程制造。诸如在汽车的例子中，复杂的组装可以通过高技术的机器人协助工业控制过程来制造。

在包括诸如食品、饮料和医药品之类的日用品的基本制造在内的许多自动化过程中，制造复杂的状态逻辑常常由系统工程师来设计，或者在有些情况下由自动化设备制造者来提供。这个逻辑常常用普通的PLC梯形图逻辑或者顺序功能图表所支持的更高级的语言来编程。顺序逻辑可以用于多个任务，诸如材料移动和输送操作，包装操作，或者作为装配过程本身的一部分，其中组装的各种阶段从一个一个地顺序进行直到最后一道工续。如可以认识到的，为实现可以包括成百上千个机器、计算机和程序逻辑的自动化制造过程，需要很多规划和设计，以促进相应顺序的正确操作。

在某些用于自动制造过程的批系统中，当前的成批制造可以将制造单元聚合成单元类(Unit Class)，其中单元类定义了所有是单元类的成员的单元的全局共用功能。这允许、相对单元类或多个单元类构造“基于类”的方法方法。当构造基于方法的类时，方法作者通常被限制于只能引用单元类的所有实例共同的功能。这通常产生基于类的能够针对单元类的所有实例运行的方法。可以由基于类的方法跨单元类的所有成员引用的“共同功能”是方法阶段(Recipe Phase)和单元标签类(Unit Tag Class)。然而，在各个反应器的性质(属性)中的变化足够大，使得对于类的所有实例为共同的性质(属性)集合是有限的。方法阶段可以用作单元操作顺序功能图(SFC)内的“步骤”，例如。单元标签类可以由基于类的单元程序和单元操作SFC内的转换上的转换表达式引用。

然而，相对于许多应用，单元类所有实例共同的功能组可如此之小以致于没有用处。例如，一个车间可能具有大量它看作是反应器的相似单元。因而，跨反应器类所有实例支持的方法阶段和单元标签类的集合可如此之小，以致于允许创建基于有用类的方法结构。然而，在不扩展到整个反应器集合的一些反应器之间有可能存在有意义的通用性。例如，某个反应器子集可包含搅拌器。某个其它反应器子集可包含温度传感器。因而，在有些情况下，单元类通用性的当前概念只认可全局通用性，其中用户失去了能够构建基于类的利用通用性子集的方法的好处。而且，存在单元的属性，诸如结构的材料，或者使其可接受、不可接受、希望或者不希望与某些方法一起使用的温度。

发明内容

下面提供本发明的简化概要，以便提供对本发明一些方面的基本理解。这个概要不是本发明的详尽概观。其目的既不是要标识本发明的关键性或重要元素，也不是要描绘本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式提供本发明的一些概念作为稍后提供的更详细的说明的序言。

本发明涉及一种系统和方法，使工业自动控制设备能够在运行时间基于属性声明被自动地选择，属性声明定义可以用于提高自动化工业环境的制造力和效率的性质或特征。在一个方面，提供允许用户构建引用单元类成员内存在的功能子集的方法的组件。其它组件随后使用户能够基于单元的“属性”限制单元类成员集合，在该集合上基于类的方法可以运行。这可以包括接收和处理绑定要求或规则，它们描述如何将属性应用于所希望的工业处理过程，诸如基于为给定的设备类定义的属性选择制造设备。而且，其它组件允许用户指定算法或程序用于确定在单元类的不止一个成员满足限制要求时要由方法使用的最“偏好”的单元。

通过在基于类的方法内定义这样的属性，以及将各种绑定和偏好项准则应用于属性，可以增强各种工业处理过程。例如，诸如温度之类的属性可用用于控制一个处理过程的相关联角色来定义，鉴于所选择的属性。在本例中，可以执行给定方法的多个反应器可用，由此定义一个规则用以从可用反应器子集中选择“最热的反应器”。如此，通过选择最热的单元，可以实现能量节省，因为使用属性“温度”来使用一个已经被加热的单元来用于制造，而减少了随机地从类中选择任何可用的且可能是较低温度的单元所产生的浪费。如可以认识到的，可定义多个这样的属性。例如，这些可包括压力事项、维护事件、服务事件、诸如线化反应器的使用之类的化学性质限制、限制较简单的方法在多功能设备上运行、通过顺序制造单元减轻清洁操作等等。

下面的说明和附图详细地阐述本发明的某些说明性方面。然而，这些方面只表示了使用本发明原理的少量不同方法，而本发明旨在包括所有这样的方面和它们的等价方案。通过在结合附图考虑下面本发明的详细说明时，本发明的其它优点和新颖性将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明一个方面例示属性处理和绑定系统的示意方框图。

图2示出根据本发明一个方面的设备编辑器增强。

图3示出根据本发明一个方面的方法编辑器增强。

图4示出根据本发明一个方面的批服务器增强。

图5示出根据本发明一个方面的示例性数据结构。

图6示出根据本发明一个方面的用于输入绑定要求的用户界面。

图7示出根据本发明一个方面的用于输入绑定偏好的用户界面的图。

图8示出根据本发明一个方面的用于输入阶段参数的示例界面。

图9示出根据本发明一个方面的使用应用。

具体实施例

本发明涉及促进工业控制器环境中的自动化制造过程的系统和方法。在一个方面，提供用于自动化工业处理的系统。系统包括一个处理器，它确定基于类的方法的多个属性，以便促进各种自动化工业控制操作。规则组件解决处理器如何将这些属性应用于自动化工业控制操作。规则组件可以包括一个绑定组件，这个组件还包括绑定要求组件和绑定偏好项组件，它们用于处理这些属性。通过使用相应的属性和规则，本发明可以更有效地利用条件，在仅选择设备的可用部分用于操作之外，还有可能选择设备的更合适部分来执行希望的制造任务。

注意，如在本申请中使用的，诸如“组件”、“模型”、“对象”、“类”等术语目的是指应用于用于工业控制的自动控制系统的计算机有关的实体，是硬件、软硬件的组合、软件或者执行中的软件。例如，组件可以是但不限于处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行对象、执行的线程、程序和计算机。作为例示，在服务器上运行的应用和服务器可以是组件。一或多个组件可驻留在一个过程和/或执行的线程内，并且组件可位于一个计算机上和/或分布在两或多个计算机、工业控制器和/或在它们之间通信的模块之间(例如，通过计算机之间的数据包和信号)。

先参考图1，根据本发明的一个方面，系统100例示属性处理和绑定。系统100包括控制器108(或者多个控制器，处理器，服务器等)，它(或它们)处理可以指定为方法、批或程序一部分的一或多个属性120。属性120描述应用于在124处类成员的功能子集。例如，这些属性120可指诸如压力或温度之类的参数，这些参数随后可以由控制器108用于选择作为类成员124的可用设备或组件。在一个例子中，方法化学性质可以被声明为属性120，通过它可以声明控制如何应用该属性的一或多个规则130。继续这个例子，规则130可指定只从较大的容器集合中使用玻璃线化容器，鉴于相关联过程所要求的化学性质。

在另一个例子中，规则130可在进行批操作时从可用的反应器集合中选择最热的反应器。这些规则130可以作为绑定要求140(例如布尔表达式)来提供，其中这类规则是作为设备或者方法编辑器的一部分输入的，例如。另一个组件包括绑定偏好项150，以解决绑定要求之间的冲突一如果存在的话。例如，如果规则130是要选择最热的反应器，而两个反应器被测量为最热并且具有相同的温度，则绑定偏好项150可以使用(例如，选择离维护事件最远的最热反应器)。属性120和规则130由控制器108使用，以解决类的哪些成员或子集124要在160处执行。而且，控制器108可以包括一或多个批服务器和/或其它通过网络连接耦合的控制组件(例如，I/O模块，通信模块)，以影响控制器108内的操作。这类控制组件可以包括控制器，计算机，批服务器或处理器，其它模块等等。要认识到，“包含“绑定要求”和“绑定偏好项”的属性”和“规则”的概念可以用于选择在诸如在此所述的“单元(Units)”和“设备模块(EquipmentModules)”之类的示例对象以外的任何类型的对象的目的。

如将在下面更详细地描述的，若干组件诸如标签类、设备编辑器、方法编辑器和批处理器或服务器组件可以修改以提供根据本发明的基于属性的绑定和设备选择。设备编辑器通常与区域模型交互，区域模型定义保持存货的容器与具有与该容器的物理关联的设备模块之间的设备关联，批服务器可以是网络化计算机，它在与控制系统交互的同时执行方法，以制造各种与方法相关联的日用品。

通常，上述考虑可以包括提供组件用以允许用户构建引用在单元类成员124内存在的功能子集，提供组件用以基于单元的“属性”120允许用户限制单元类成员集合(在其上基于类的方法可以运行)，以及提供组件用以允许用户指定一种算法，在单元类的不止一个成员满足限制要求时确定要由方法使用的最“偏好”的单元。在继续之前，可应用下列定义：

属性

属性代替先前已经被称为标签类的内容。属性可以与单元类和方法阶段相关联。属性标签可以针对多个单元和设备阶段来构建，并且可以用于访问设备的特定部分的属性值。

属性标签

属性标签是标签概念的精髓。属性标签可以针对一个单元或设备阶段来构建。每个属性标签可以与一个属性(原来的标签类)相关联。属性标签可以是用于检索与该属性标签相关联的设备部分的属性值的组件。

绑定要求

应用于方法内单元要求的属性。当试图在方法执行期间绑定单元要求时，在该单元要求上定义的整个绑定要求集合是针对每个可能的绑定候选求值的。不能满足在该单元要求上定义的每个绑定要求的单元被去除作为该单元要求的可能绑定候选。

绑定偏好项

应用于方法内单元要求的属性。绑定偏好项属性可以用于将该单元要求的合法绑定候选排序成偏好的使用顺序。

布尔表达式

布尔表达式是求出的值或者是TRUE(真)或者是FALSE(假)值的表达式。布尔表达式的一个例子是“温度＜20.3”。

定制属性

定制属性是由客户定义的属性，作为它们的区域模型的一部分。

定制单元属性

定制单元属性是可以指派给单元类的定制属性，并且针对单元为该属性构建单元属性标签。

动态标签

动态标签是配置为访问外部数据服务器中数据的标签。假定外部数据表示动态改变的值。

设备阶段属性

单元属性是可以与方法阶段相关联的属性，并且可以针对设备阶段为该属性构建设备阶段属性标签。用设备阶段属性代替标签类的功能，而将它们精炼成专用于设备阶段。

全局绑定要求

在设备编辑器内定义的绑定要求。全局绑定要求自动应用于方法内的每个单元要求，方法是由使用区域模型的方法编辑器或批服务器加载的，在区域模型中定义了全局绑定要求。这节省方法编辑器必须手工将绑定要求添加到每个方法中的每个单元要求的工作。

全局单元属性

全局单元属性是已经配置为自动地应用于在区域模型内定义的所有单元类的定制单元属性。这节省了区域模型作者必须手工将定制单元属性指派给每个单元类的工作。

最大化表达式

最大化表达式是求出或者整数或者实数值的表达式。它被用作绑定偏好项的形式。表达式求出较高值的合法绑定目标可以被认为是比表达式求出较低值的那些更“偏好”的绑定目标。

最小化表达式

最小化表达式是求出或者整数或者实数值的表达式。它被用作绑定偏好项的形式。表达式求出较低值的合法绑定目标可以被认为是比表达式求出较高值的那些更“偏好”的绑定目标。

方法阶段包含

方法阶段包含是一个对象，它或者是绑定要求，或者是绑定偏好项。当被用作绑定要求时，对象是支持指定方法阶段的单元的“需求(demand)”。当被用作绑定偏好项时，对象是支持指定方法阶段的单元的“请求(request)”。

方法阶段排除

方法阶段排除是一个对象，它或者是绑定要求，或者是绑定偏好项。当被用作绑定要求时，对象是缺少支持指定方法阶段的单元的“需求”。当被用作绑定偏好项时，对象是缺少支持指定方法阶段的单元的“请求”。

标准属性

标准属性是由批软件定义的属性并且用于内部批软件功能。

标准单元属性

标准单元属性是应用于单元类的标准属性，并且针对单元为该属性构建单元属性标签。

静态标签

静态标签是配置为代表在设备编辑器内定义的常数不变值的标签。

单元属性

单元属性是可以与单元类相关联的属性，并且可以针对单元为该属性构建单元属性标签。单元属性代替由单元标签类提供的功能。

单元属性包含

单元属性排除是一个对象，它或者是绑定要求，或者是绑定偏好项。当被用作绑定要求时，对象是提供支持指定单元属性的属性标签的单元的“需求”。当被用作绑定偏好项时，对象是提供支持指定单元属性的属性标签的单元的“请求”。

单元属性排除

单元属性包含是一个对象，它或者是绑定要求，或者是绑定偏好项。当被用作绑定要求时，对象是缺少支持指定单元属性的属性标签的单元的“需求”。当被用作绑定偏好项时，对象是缺少支持指定单元属性的属性标签的单元的“请求”。

单元属性标签

单元属性标签是表示特定单元的单元属性值的标签。单元属性标签代替由单元标签提供的功能。

图2-4例示设备编辑器、方法编辑器和批服务器增强，用于根据本发明提供属性绑定。现在参考图2，根据本发明一个方面例示设备编辑器增强。在200，标签类可以被定义为属性，并且被分成单元属性和设备阶段属性。在210，可以将单元属性组织成标准和定制属性。标准属性是由产品软件内的功能使用的那些属性。定制属性是由客户为它们自己使用而定义的。标准单元属性的例子包括CAPACITY(容量)等等。定制单元属性的例子包括MATERIALS OF CONSTRUCTION(结构的材料)、CIP STATUS(CIP状态)、LEVEL(水平)等等。

在230，可以将设备阶段属性分成标准和定制属性。标准属性是由产品软件内的功能使用的，而定制属性将由客户为他们自己使用而定义。在240，标签可以被定义为属性标签，并且被分成单元属性标签和设备阶段属性标签。当定义属性标签时，用户可以将标签配置为动态标签(外部数据源)或静态标签(常数值)。

静态属性标签用于表示设备的不变特性。MATERIALS OF CONSTRUCTION(结构的材料)是典型地用静态单元属性标签表示的单元属性的例子。动态属性标签用于表示设备的变化特性。TEMPERATURE(温度)是典型地用动态单元属性标签表示的单元属性的例子。

还可以增强设备编辑器以允许构建全局绑定要求。全局绑定要求可以被约束为一个布尔表达式类型。表示全局绑定要求的布尔表达式能够引用全局单元属性。布尔表达式对象还能够引用位于方法首部数据内的关键字值，诸如BATCH_SIZE(批大小)。在运行时间，布尔表达式求出FALSE(假)的单元被认为不是合法绑定目标。

图3根据本发明一个方面例示方法编辑器增强。可以增强方法编辑器(未示出)以允许构建与基于类的单元要求相关联的绑定要求。绑定要求可以是在300处五个类型对象之一。表示绑定要求的布尔表达式能够引用指派给与单元要求相关联的单元类的单元属性。布尔表达式对象还能够引用位于方法首部数据内的关键字值，诸如BATCH_SIZE(批大小)。在运行时间，布尔表达式求出FALSE(假)的单元被认为不是合法绑定目标。

方法阶段包含绑定要求命令命令将单元要求绑定到对指定方法阶段提供支持的单元。当创建这个类型的绑定要求时，方法作者现在能够使用针对单元要求构建的方法中指定的方法阶段。方法阶段排除绑定要求命令将单元要求绑定到不支持指定方法阶段的单元。这个类型的绑定要求主要被用于防止方法使用具有不需要的能力的单元。

一个单元属性包含绑定要求命令将单元要求绑定到支持指定单元属性的单元。当创建这种类型的绑定要求时，方法作者现在能够引用来自与单元要求相关联的单元操作和单元程序内部的转换的指定单元属性。单元属性排除绑定要求命令将单元要求绑定到不支持指定单元属性的单元。这个类型的绑定要求主要用于防止方法使用具有不需要的装置的单元。

注意，当较低层方法程序被插入到较高层方法程序内部时，绑定要求可使用“冒泡(bubble-up)”算法。例如，如果一个单元操作方法具有要求STAINLESS STEEL(不锈钢)的MATERIALS OF CONSTRUCTION(结构的材料)值的绑定要求，则这个绑定要求应该“冒泡”到单元程序层，如果这个单元操作被插入到一个单元程序方法中。如果在较高层的绑定要求与被插入到这个较高层方法的结构中的较低层方法中的绑定要求冲突时，可以提供某种形式的冲突解决。

还可以增强方法编辑器以允许构建与基于类的单元要求相关联的绑定偏好项。绑定偏好项可以是在310处的七个类型对象之一。表示绑定偏好项的布尔表达式能够引用指派给与单元要求相关联的单元类的单元属性。布尔表达式对象还能够引用位于方法首部数据内的关键字值，诸如BATCH_SIZE(批大小)。在运行时间，布尔表达式求出TRUE(真)的单元被认为是偏好绑定候选，与布尔表达式求出FALSE(假)的那些单元相比。

表示绑定偏好项的最大化表达式是求出整数或实数值的表达式。最大化表达式能够引用指派给与单元要求相关联的单元类的单元属性。最大化表达式还能够引用位于方法首部数据内的关键字值，诸如BATCH_SIZE(批大小)。在运行时间，最大化表达式求出较高值的单元可以被认为是偏好的绑定候选，与最大化表达式求出较低值的那些单元相比。

表示绑定偏好项的最小化表达式是求出整数或实数值的表达式。最小化表达式能够引用被指派给与单元要求相关联的单元属性。最小化表达式还能够引用位于方法首部数据内的关键字值，诸如BATCH_SIZE(批大小)。在运行时间，最小化表达式求出较低值的单元被认为是偏好的绑定候选，与最小化表达式求出较高值的那些单元相比。

方法阶段包含绑定偏好项指定一个方法阶段。对指定的方法阶段提供支持的单元被认为是偏好的绑定候选，与不提供支持的单元相比。方法阶段排除绑定偏好项指定一个方法阶段。对指定的方法阶段不提供支持的单元被认为是偏好的绑定候选，与提供支持的相比。这个类型的绑定偏好项主要用于使方法避免在具有不需要的能力的单元上运行。

单元属性包含绑定偏好项指定一个单元属性。对指定的单元属性提供支持的单元被认为是偏好的绑定候选，与不提供支持的相比。单元属性排除绑定偏好项指定一个单元属性。对指定的单元属性不提供支持的单元被认为是偏好的绑定候选，与提供支持的相比。这个类型的绑定偏好项主要用于使方法避免在具有不必要的装置的单元上运行。如果在较高方法层的绑定偏好项与在较低层方法中的绑定偏好项冲突，则可以提供某种形式的冲突解决方案。

现在参考图4，根据本发明一个方面例示批服务器增强400。在410，考虑绑定要求的应用。当批服务器试图绑定一个单元要求时，它可以首先使用流程算法修整合法绑定目标候选列表。如果在执行这些算法之后至少一个合法绑定目标留下，则将针对所有绑定目标对绑定要求求值。任何不满足所有绑定要求的绑定目标将从合法绑定目标列表中去除。如果在修整合法绑定目标之后没有合法绑定目标留下，则将采取适当的错误处理措施。

在420，考虑了绑定偏好项的应用。如果在修整合法候选集合之后不止一个绑定候选保留，则可以将剩余的集合分类成“偏好”的次序。绑定偏好项可以用于这个目的。将同样地使用任何一个被定义为第一分类的绑定偏好项，同样地使用任何一个被定义为第二分类的绑定偏好项，依此类推。

在430，考虑属性和属性标签数据的揭示。批服务器可以通过新的数据项向外部客户揭示属性和属性标签数据。可以创建下面的数据项集合：

·揭示区域模型中所定义的定制单元属性集合的单个数据项

·数据项集合(每单元类1个)，用于揭示指派给单元类的单元属性

·数据项集合(每单元1个)，用于揭示单元的单元属性标签值

·单个数据项，用于揭示区域模型中定义的设备阶段属性集合

·数据项集合(每方法阶段1个)，用于揭示指派给方法阶段的设备阶段属性

·数据项集合(每设备阶段1个)，用于揭示设备阶段的设备阶段属性标签值

在440，考虑绑定要求和绑定偏好项的揭示。可以增强批服务器以揭示包含在实例化的方法内的单元要求上的绑定要求和绑定偏好项。可以使用下面的数据项集合作为一个例子：

·每批程序一个数据项，用于揭示在内定义的单元要求集合

·每单元程序一个数据项，用于揭示在内定义的单元要求

·每单元操作一个数据项，用于揭示在内定义的单元要求

·每单元要求一个数据项，用于揭示它的绑定要求集合

·每单元要求一个数据项，揭示它的有顺序的绑定偏好项集合

现在转到图5，根据本发明一个方面例示示例性数据结构500。在510，可以提供定制单元属性。

通常用户在设备编辑器中定义定制单元属性。当构建单元类时，用户将选择哪些单元属性应用于特定的单元类。对于每个单元属性，可以配置下面的信息：

字段	说明
		属性名称	这是属性名称的串。合法字符将遵循用于其它区域模型对象的命名约定。
类型	属性的数据类型，枚举、实数、整数或串。
		枚举集合	这个字段在类型是“枚举”时是可应用的。这包含完成单元属性的类型定义的枚举集合的名字。
工程单元	表示这个属性的属性值标签的工程单元。
		缺省	在表示这个属性的单元的属性值标签配置为静态单元属性标签时要使用的缺省值。
说明	包含属性的说明的串。
		ID	标识属性的唯一整数值。
全局	指示单元属性是否被认为是全局单元属性的标志。

在520，提供包括静态和动态标签的单元属性标签。

当配置单元时，设备编辑器可以为每个全局单元属性创建一个单元属性标签，并且为与单元的单元类相关联的每个单元属性创建一个标签。每个属性标签可以配置为或者是动态或者是静态标签。当配置静态单元属性标签时，可以将静态值初始化成在单元属性的缺省值中指定的缺省。用户可以改变设备编辑器内的静态单元属性标签值。单元属性标签的“静态(static)”性质指它在批服务器中不改变的值。静态单元属性标签的数据类型是由单元属性配置数据的类型和枚举集合字段控制的。动态单元属性标签使批服务器能够为特定单元的属性的运行时间值而访问外部数据源。

在530，设备编辑器允许区域模型作者构建全局绑定要求列表。这些全局绑定要求是布尔表达式类型的，并且应用于方法内的单元要求。方法编辑器将允许方法作者在每个单元要求上构建一个绑定要求列表，如果想要的话。每个绑定要求可以是图3的300处五个类型对象之一。在540，方法编辑器允许方法作者在每个单元要求对象上构建有顺序的绑定偏好项列表，如果想要的话。每个绑定偏好项可以是图3的310处七个类型对象之一。

现在参考图6，根据本发明一个方面例示用于输入绑定要求的用户界面600。这个界面600允许用户指定单元要求的绑定要求。每个绑定要求是在表中作为一行显示的；在表下面的按钮允许用户添加和去除要求。表中“Type(类型)”列600允许使用指定要求的类型。五个示例“类型”是：

1.布尔表达式：该要求是可以引用单元要求的单元类的单元属性以及特定方法首部数据诸如BATCH_SIZE(批大小)的布尔表达式的布尔表达式。

2.方法阶段包含：该要求是用于在单元内支持指定方法阶段的。添加这个要求将使得有可能在针对这个要求构建的基于类的方法内使用这个方法阶段，即使这个方法阶段不是跨类的所有实例全局支持的。

3.方法阶段排除：该要求是用于选择不支持指定的方法阶段的单元的。这是防止方法使用具有不需要的能力的单元的方法。

单元属性包含：该要求是用于在单元内支持指定的单元属性的。添加这个要求将使得有可能在单元操作和单元程序方法层上构建的转换表达式中使用单元属性。

5.单元属性排除：该要求是用于不具有支持指定单元属性的单元属性标签的单元的。这可用于防止方法在具有不需要的装置的单元上运行。

“Edit Expression(编辑表达式)”按钮620引起一个表达式编辑器，它协助用户构建“表达式”类型绑定要求的布尔表达式。如果当前选择的绑定要求不是一个表达式，则“Edit Expression(编辑表达式)”按钮可以被禁止。在区域模型内定义的全局绑定要求应该显示为表中被禁止的行。这将允许方法作者能够观看可以影响绑定选择过程的全局绑定要求。

现在转到图7，根据本发明一个方面例示用于输入绑定偏好项的用户界面700。这个页面700允许用户指定单元要求的绑定偏好项。每个绑定偏好项显示为表中的一行；在表下面的按钮允许用户添加和去除绑定偏好项，以及提升/降级绑定偏好项的分类次序。表中的“Type(类型)”列710允许用户指定绑定偏好项的类型。七个示例“类型”的绑定偏好项是：

1.布尔表达式：该要求是可以引用单元要求的单元类的单元属性以及特定的方法首部数据诸如BATCH_SIZE(批大小)的布尔表达式。绑定偏好项表达式求出TRUE(真)的单元实例被认为是“更希望”的绑定目标，与表达式求出FALSE(假)的那些相比。

2.最小化表达式：该绑定偏好项是求出整数或实数值的表达式。在其上的绑定偏好项表达式求出较低值的单元实例被认为是“更希望”的绑定目标，与表达式求出较出高值的那些相比。

3.最小化表达式：该绑定偏好项是求出整数或实数值的表达式。在其上绑定偏好项表达式求出较高低的单元实例被认为是“更希望”的绑定目标，与表达式求出较低值的那些相比。

4.方法阶段包含：该绑定偏好项是用于支持指定方法阶段的单元。

5.方法阶段排除：该绑定偏好项是用于不支持指定方法阶段的单元。这是用于试图避免具有不需要的能力的单元。

6.单元属性包含：该绑定偏好项是用于具有支持指定单元属性的单元属性标签的单元的。

7.单元属性排除：绑定偏好项是用于没有支持指定单元属性的单元属性标签的单元的。这用于试图避免具有不需要的装置(instrumentation)的单元。

图8根据本发明一个方面例示用于批处理功能的过程800。然而，为了简化说明，将方法示为和描述为一系列行为，要理解和认识到，本发明不限于行为的顺序，因为根据本发明，有些行为根据在此所示和描述的内容可以不同的顺序和/或与其它行为同时发生。例如，那些本领域熟练技术人员将理解和认识到，方法可供替换地能表示为一系列相关的状态或事件，诸如在状态图中。而且，根据本发明，可能需要没有例示的行为来实现一个方法。

通常，在将单元要求对象绑定到单元时，批服务器使用由设备编辑器产生的单元属性数据和由设备编辑器与方法编辑器产生的绑定要求与绑定偏好项。当批服务器绑定一个单元要求时，它可以执行下列过程：在810，通过检查流程和材料跟踪要求修整合法绑定候选集合。这使用批服务器内已经现有的算法。在820，如果在810之后不止一个合法绑定目标留下，则通过检查单元要求的全局绑定要求和绑定要求来修整合法绑定目标。去除任何不满足所有绑定要求的单元。在830，如果在820之后不止一个合法绑定目标留下，则通过使用单元要求的绑定偏好项来排序和子排序合法绑定目标集合。如果在执行绑定过程800的810和820之后没有合法绑定目标留下，则批服务器可以执行适当的错误处理。

当合法绑定目标集合已经被修整和排序时，批服务器现在具有可以以下面的方式使用的合法绑定目标的优先化列表，取决于正在执行的绑定的形式：在840，第一可用绑定：如果在集合中不止一个合法绑定目标当前可用，则将使用“最偏好”的单元。在850，可选地应用操作者提示：如果向操作者显示一个绑定提示，则可以以分类次序(“最偏好”的绑定目标在第一，而“最末偏好”的绑定目标在最后)列出合法绑定目标单元。

图9根据本发明一个方面，例示示例使用应用900。在910，可以使用属性和规则提供可以与一或多个单元相关联的业务中止状态。业务中止的单元将不是基于类的方法的合法绑定候选。在920，处理化学性质事项。在这种情况下，可限制一组方法只使用玻璃线化反应器，例如。在930，可以处理温度事项，其中可以编程定制单元属性以强制方法绑定到最热的反应器，来促进能量节省。在940，可以限制方法只绑定到支持所要求的搅拌阶段的反应器。在950，可以编程一个限制，其中防止不需要搅拌的方法占用具有搅拌器的反应器，如果有可能的话。在960，可以限制某些方法在一个设备子集上运行，如果安全考虑存在的话。例如，某些化学制品不能搅拌并且应该防止在具有搅拌器的反应器中处理。在970，某些反应器可以被包括或者被排除作为绑定候选，取决于相关联的传感器诸如温度传感器是否存在。在980，用户可选择允许应用外部算法，以促进绑定候选的确定，其中这些算法可以访问属性对象，如果有必要的话。

上面已经描述的内容是本发明的较佳方面。当然，没有可能为了描述本发明而描述组件或方法的每个可能组合，但本领域普通技术人员将认识到，本发明的许多组合和改变是可能的。因此，本发明旨在包括所有这样的落在所附权利要求书内的改变、修改和变化。

Claims (24)

1.一种用于自动化工业处理的系统，其特征在于，包括：

处理器，它确定基于类的方法的一或多个属性，以促进自动化工业控制操作；以及

规则组件，用以解决处理器如何将属性应用于工业控制操作；

其中，所述规则组件进一步包括：

绑定要求组件，用于描述如何将所述属性应用于所希望的工业处理过程；以及

绑定偏好组件，用于解决绑定要求之间的冲突。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述属性描述应用于类成员的功能子集。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括设备编辑器和方法编辑器促进对基于属性的绑定和设备选择的编程。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括用以限制单元类成员集合的组件，在所述单元类上可以运行基于类的方法，或者指定用于在单元类的不止一个成员满足一或多个限制要求时确定要由方法使用的最偏好的单元的组件。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述属性还包括单元属性和设备阶段属性至少之一。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述单元属性还包括标准单元属性和定制单元属性至少之一。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述属性与单元属性标签和设备阶段属性标签至少之一相关联。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述单元属性标签和设备阶段属性标签与静态或动态特性相关联。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括全局标签或全局绑定要求。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括绑定要求，所述绑定要求包括布尔表达式、方法阶段包含、方法阶段排除、单元属性包含或者单元属性排除。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括绑定偏好项，所述绑定偏好项包括布尔表达式、最大化表达式、最小化表达式、方法阶段包含、方法阶段排除、单元属性包含或单元属性排除。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于输入一或多个绑定要求的用户界面。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括类型列以指定类型要求。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括设备编辑器，所述设备编辑器协助用户构建“表达式”类型绑定要求的表达式。

15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于输入一或多个绑定偏好项的用户界面。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述用户界面允许用户升级或降级绑定偏好项的分类次序。

17.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述属性应用于业务中止状态、线化容器状态、加热容器状态、搅拌器状态、安全要求状态、传感器状态和外部算法状态中至少之一。

18.一种用于进行自动化批处理的方法，其特征在于，包括：

定义类成员的一或多个属性；

应用一或多个用于选择类成员的规则；以及

根据规则和属性绑定到可用设备子集。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括处理偏好规则以解决一或多个规则之间的争议。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括确定在修整操作之后是否不止一个合法绑定目标留下，随后修整合法绑定目标集合。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括确定是否不止存在一个合法绑定目标并且通过使用单元要求的绑定偏好项分类合法绑定目标集合。

22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括如果在集合中不止一个合法绑定目标当前可用则应用第一可用绑定，随后使用最偏好的单元。

23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括自动向操作者提示绑定目标集合。

24.一种用于进行自动化批处理的系统，包括：

用于处理设备类成员的一或多个属性的装置；

用于声明控制设备类成员的一或多个规则的装置；

用于解决规则之间逻辑不一致的装置；以及

用于根据规则和属性绑定到与设备类相关联的可用设备子集的装置。

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